空间记忆表现与海马体-皮层睡眠振荡的特定区域协调性有关

《Scientific Reports》：Spatial memory performance is associated with region-specific coordination of hippocampo-cortical sleep oscillations

　　

摘要

睡眠在记忆巩固中起着关键作用，然而海马体-皮层回路中睡眠振荡之间的协调如何与行为表现相关联，目前尚未完全明了。在本研究中，我们探讨了非快速眼动（nREM）睡眠期间不同区域睡眠振荡的协调性与空间记忆表现之间的关系。成年大鼠被训练完成物体位置识别任务，并在睡眠过程中同时记录了背侧和腹侧海马体（CA1d和CA1v）以及后扣带回、前额叶和外侧内嗅皮层的局部场电位。我们首先证实，nREM睡眠时长（而非REM睡眠时长）与空间记忆表现呈正相关。接着，我们分析了海马体尖波涟漪与皮层纺锤波及慢振荡之间的时间关系，发现这些协调模式因海马体涟漪事件的起源部位（背侧或腹侧）而异。最后，通过比较低表现和高表现状态下任务相关皮层活动的变化，我们发现了学习后睡眠期间海马体-皮层耦合的选择性、表现依赖性调节机制。空间记忆表现始终与由背侧海马体涟漪驱动的涟漪-慢振荡耦合增强有关，尤其是在与后扣带回皮层中的慢振荡相互作用时；而腹侧海马体的相互作用则未表现出这种行为相关性。综上所述，这些结果表明空间记忆表现与nREM睡眠期间海马体-皮层网络中睡眠振荡的区域性和时间特异性协调有关，突显了背侧和腹侧海马体在睡眠依赖性记忆巩固中的功能差异。